Как построить график в виде сердца в excel

Инфоурок


Информатика

Другие методич. материалыПрактическая работа в MS EXCEL «Красивые графики»



Скачать материал



Скачать материал

  • Сейчас обучается 22 человека из 15 регионов

  • Сейчас обучается 342 человека из 65 регионов

  • Сейчас обучается 44 человека из 22 регионов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 211 005 материалов в базе

  • Выберите категорию:

  • Выберите учебник и тему

  • Выберите класс:

  • Тип материала:

    • Все материалы

    • Статьи

    • Научные работы

    • Видеоуроки

    • Презентации

    • Конспекты

    • Тесты

    • Рабочие программы

    • Другие методич. материалы

Найти материалы

Другие материалы

  • 28.02.2017
  • 1261
  • 14
  • 28.02.2017
  • 701
  • 4
  • 28.02.2017
  • 531
  • 0
  • 28.02.2017
  • 476
  • 0
  • 28.02.2017
  • 476
  • 0
  • 28.02.2017
  • 1354
  • 15
  • 28.02.2017
  • 434
  • 6

Вам будут интересны эти курсы:

  • Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»

  • Курс повышения квалификации «Внедрение системы компьютерной математики в процесс обучения математике в старших классах в рамках реализации ФГОС»

  • Курс повышения квалификации «Организация работы по формированию медиаграмотности и повышению уровня информационных компетенций всех участников образовательного процесса»

  • Курс профессиональной переподготовки «Информационные технологии в профессиональной деятельности: теория и методика преподавания в образовательной организации»

  • Курс повышения квалификации «Специфика преподавания информатики в начальных классах с учетом ФГОС НОО»

  • Курс профессиональной переподготовки «Управление в сфере информационных технологий в образовательной организации»

  • Курс профессиональной переподготовки «Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации»

  • Курс повышения квалификации «Современные языки программирования интегрированной оболочки Microsoft Visual Studio C# NET., C++. NET, VB.NET. с использованием структурного и объектно-ориентированного методов разработки корпоративных систем»



  • Скачать материал


    • 28.02.2017


      22399
    • DOCX
      1.1 мбайт
    • 452
      скачивания
    • Рейтинг:
      3 из 5
    • Оцените материал:





  • Настоящий материал опубликован пользователем Zilowski Max Jurievich. Инфоурок является
    информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте
    методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них
    сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с
    сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал

  • Zilowski Max Jurievich

    • На сайте: 2 года и 6 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 434919
    • Всего материалов:

      49

  • Файлы

Файлы

Рабочий лист подходит для учеников 7 класса, работающих по учебнику «Информатика. ФГОС», автор Л….

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Был в сети 07.04.2023 09:00

Куликовский Максим Юрьевич

преподаватель

рейтинг10 546
место2 245

13.12.2018 08:46

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа

«Практическая работа в MS Excel «Графики»»

Практическая работа «Красивые графики функций»

  1. Построить спираль Архимеда по следующим данным:
    — в столбце А – значения угла t в радианах от 0 до 10 с шагом 0,2
    — в столбце В – значения r = 0,5*t
    — в столбце С – значения х = r*cos(t)
    — в столбце D – значения y = r*sin(t)
    — выделить значения в столбцах С и D и построить диаграмму
    (тип: точечная с гладкими кривыми)

  1. Построить астроиду по следующим данным:
    — в столбце А – значения угла t в радианах от 0 до 7 с шагом 0,2
    — в столбце В – значения х = 2*(cos (t))3
    — в столбце С – значения y = 2*(sin (t))3
    — выделить значения в столбцах B и С и построить диаграмму
    (тип: точечная с гладкими кривыми)

  1. Построить улитку Паскаля по следующим данным:
    — в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
    — в столбце В – значения t = a*π/180 (угол в радианах)
    — в столбце С – значения p = cos(t)–0,5
    — в столбце D – значения x = p*cos(t)
    — в столбце Е – значения у = p*sin(t)
    — выделить значения в столбцах D и E и построить диаграмму
    (тип: точечная с гладкими кривыми)

  2. Построить лемнискату Бернулли по следующим данным:
    — в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
    — в столбце В – значения t = a*π/180 (угол в радианах)
    — в столбце С – значения r = 2*sin(2*t)2
    — в столбце D – значения x = r*cos(t)
    — в столбце E – значения y = r*sin(t)
    — выделить значения в столбцах D и E и построить диаграмму
    (тип: точечная с гладкими кривыми)

  1. Построить график в форме сердца по следующим данным:
    — в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
    — в столбце В – значения t = a*π/180 (угол в радианах)
    — в столбце С – значения x = 16*(sin(t))3
    — в столбце D – значения у =13*cos(t)–5*cos(2*t)–2*cos(3*t)–cos(4*t)
    — выделить значения в столбцах C и D и построить диаграмму
    (тип: точечная с гладкими кривыми)

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Похожие файлы

Егорова Елена 5.0

Отзыв о товаре ША PRO Анализ техники чтения по классам
и четвертям

Хочу выразить большую благодарность от лица педагогов начальных классов гимназии
«Пущино» программистам, создавшим эту замечательную программу! То, что раньше мы
делали «врукопашную», теперь можно оформить в таблицу и получить анализ по каждому
ученику и отчёт по классу. Великолепно, восторг! Преимущества мы оценили сразу. С
начала нового учебного года будем активно пользоваться. Поэтому никаких пожеланий у
нас пока нет, одни благодарности. Очень простая и понятная инструкция, что
немаловажно! Благодарю Вас и Ваших коллег за этот важный труд. Очень приятно, когда
коллеги понимают, как можно «упростить» работу учителя.

Наговицина Ольга Витальевна 5.0

учитель химии и биологии, СОШ с. Чапаевка, Новоорский район, Оренбургская область
Отзыв о товаре ША Шаблон Excel Анализатор результатов ОГЭ
по ХИМИИ

Спасибо, аналитическая справка замечательная получается, ОГЭ химия и биология.
Очень облегчило аналитическую работу, выявляются узкие места в подготовке к
экзамену. Нагрузка у меня, как и у всех учителей большая. Ваш шаблон экономит
время
, своим коллегам я Ваш шаблон показала, они так же его приобрели. Спасибо.

Чазова Александра 5.0

Отзыв о товаре ША Шаблон Excel Анализатор результатов ОГЭ по
МАТЕМАТИКЕ

Очень хороший шаблон, удобен в использовании, анализ пробного тестирования
занял считанные минуты. Возникли проблемы с распечаткой отчёта, но надо ещё раз
разобраться. Большое спасибо за качественный анализатор.

Лосеева Татьяна Борисовна 5.0

учитель начальных классов, МБОУ СОШ №1, г. Красновишерск, Пермский край
Отзыв о товаре Изготовление сертификата или свидетельства конкурса

Большое спасибо за оперативное изготовление сертификатов! Все очень красиво.
Мой ученик доволен, свой сертификат он вложил в портфолио.
Обязательно продолжим с Вами сотрудничество!

Язенина Ольга Анатольевна 4.0

учитель начальных классов, ОГБОУ «Центр образования для детей с особыми образовательными потребностями г. Смоленска»
Отзыв о товаре Вебинар Как создать интересный урок:
инструменты и приемы

Я посмотрела вебинар! Осталась очень довольна полученной
информацией. Всё очень чётко, без «воды». Всё, что сказано, показано, очень
пригодится в практике любого педагога. И я тоже обязательно воспользуюсь
полезными материалами вебинара. Спасибо большое лектору за то, что она
поделилась своим опытом!

Арапханова Ашат 5.0

ША Табель посещаемости + Сводная для ДОУ ОКУД

Хотела бы поблагодарить Вас за такую помощь. Разобралась сразу же, всё очень
аккуратно и оперативно. Нет ни одного недостатка. Я не пожалела, что доверилась и
приобрела у вас этот табель. Благодаря Вам сэкономила время, сейчас же
составляю табель для работников. Удачи и успехов Вам в дальнейшем!

Дамбаа Айсуу 5.0

Отзыв о товаре ША Шаблон Excel Анализатор результатов ЕГЭ по
РУССКОМУ ЯЗЫКУ

Спасибо огромное, очень много экономит времени, т.к. анализ уже готовый, и
особенно радует, что есть варианты с сочинением, без сочинения, только анализ
сочинения! Превосходно!

Пусть математика сложит сердца

Один и один — получается два. Все одиноки — здесь ты, а там я.
Люди всегда одиноки вдвойне сами с собою наедине.
Если б их что-то сблизить могло, сразу б из двух получилось одно.
Пусть математика сложит сердца — чтобы проделать нам путь до конца.

Уильямс Джей, «Герои Ниоткуда»

Вероятно, пост следовало назвать «Как нарисовать анимированное сердечко ко дню Святого Валентина, используя математику не по назначению». Я отверг это название в пользу более поэтичного: как-никак, надвигается замечательный романтический праздник, который мы, айтишники и прочие нёрды, должны встретить во всеоружии. Я сразу покажу вам результат, а под хабракатом будет много букв о том, как я этого результата достиг.

Дисклеймер

Я осознаю, что красивое мигающее сердечко можно сделать и без малейшего знания математики. Но разве это интересно?

Шаг 1. Параметризуем сердечко.

Для начала нам нужен математический объект, хотя бы отдалённо напоминающий сердечко. К счастью, для меня этот шаг был тривиален: ещё пару лет назад я обнаружил замечательную формулу как раз для такого случая (из эстетических соображений график на рисунке растянут по горизонтали, на самом деле он должен умещаться между -1 и 1).

Формула была обнаружена из следующий соображений: возьмём обыкновенную окружность и представим, что она состоит из желе, будучи при этом жёстко прикреплена к оси ординат. Теперь «подуем» на неё снизу: прибавим к координате игрек некую функцию w(x) = w(x(t)), равную нулю при x=0, монотонно возрастающую при x>0 и чётную по x. После такого «дуновения» половинки окружности сместятся вверх, образуя «выпуклости» сердечка, а благодаря жёсткому креплению к оси Y образуется нижний «хвостик» и верхняя «вмятинка». В данном случае w(x(t)) = |x| 1/2 = |cos(t)| 1/2 . Можете самостоятельно попробовать другую «функцию дуновения» и посмотреть, что из этого выйдет.

Шаг 2. От параметрического задания к неявной функции.

x = cos(t)
y = sin(t) + |cos(t)| 1/2
y — |x| 1/2 = sin(t)
(y — |x| 1/2 ) 2 + x 2 = 1
f(x,y) = (y — |x| 1/2 ) 2 + x 2 — 1 = 0

Шаг 3. От неявной функции к функции двух переменных. Функция цвета.

Имея на руках f(x,y), мы наконец можем осуществить свою мечту: нарисовать красивую цветную картинку. Для этого нам понадобится ещё одна функция: функция цвета. Она должна принимать вещественный аргумент r и возвращать целое значение от 0 до 255. Также желательно, чтобы она была монотонна на каждой полуоси и имела максимум в точке нуль. В качестве такой функции можно взять, например, эту:

Здесь 100 — «магическое число», позднее мы его в полном соответствии с «хорошим стилем программирования» заменим параметром.
Теперь для каждой точки (x,y) мы можем задать цвет как rgb(c(f(x,y)), 0, 0). Те точки, которые раньше принадлежали непосредственно графику «сердечка», стали ярко-красными (обратите внимание на неподвижный светлый контур на гифке). По мере удаления от графика цвет будет тускнеть, пока на некотором расстоянии от него не станет чёрным.

Шаг 4. Добавляем параметр, создаём анимацию.

Теперь заменим магическое число 100 параметром k. Новая функция цвета выглядит так:

Пусть k — это некоторая функция времени. Тогда для каждой точки изображения в каждый момент времени мы можем вычислить её цвет (что и является, по сути, математическим определением анимации). Сначала я хотел взять что-нибудь типа k(t) = 80(sin(t)+1). Потом, однако, я понял, что при большом количестве кадров гифка будет весить более 640 килобайт. С другой стороны, при малом количестве кадров нет смысла заморачиваться с аналитическим заданием k(t). В итоге, чтобы добиться пульсирования сердца, я последовательно присвоил k значения 80, 90, 100, 110, 120, 110, 100, 90, а затем изображения, сгенерированные для этих значений, объединил в циклический GIF. В общем-то, всё.

Уравнение для графика в виде сердца

Каждый из вас знаком со многими графиками функций: параболой, гиперболой, кубической параболой, но знаете ли вы, что существует такая функция, графиком которой является сердце?

Из уравнения вида ( x 2 + y 2 – 1)3 – x 2 y 3 = 0 получается график в форме сердца.

Давайте попробуем решить его .

Извлечем из кубического корня обе части уравнения:

У нас получилось квадратное уравнение, где a = 1; b = — x 2/3 ; c = x 2 — 1

Находим дискриминант: D = b 2 – 4 ac = (- x 2/3 ) 2 – 4*1*( x 2 -1) = x 4/3 – 4 x 2 + 4 и корни:

Следовательно, на одно значение x приходится два значения y .

Находим несколько значений y , подставляя в функцию значения x :

Разработка урока «Красивые графики. Построение графиков функций в полярной системе координат в электронных таблицах Excel»

Практическая работа «Красивые графики функций»

Построить спираль Архимеда по следующим данным:
— в столбце А – значения угла t в радианах от 0 до 10 с шагом 0,2
— в столбце В – значения r = 0,5* t
— в столбце С – значения х = r * cos ( t )
— в столбце D – значения y = r * sin ( t )
— выделить значения в столбцах С и D и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )

Построить астроиду по следующим данным:
— в столбце А – значения угла t в радианах от 0 до 7 с шагом 0,2
— в столбце В – значения х = 2*( cos ( t )) 3
— в столбце С – значения y = 2*( sin ( t )) 3
— выделить значения в столбцах B и С и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )

П остроить улитку Паскаля по следующим данным:
— в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
— в столбце В – значения t = a * π/180 (угол в радианах)
— в столбце С – значения p = cos ( t )–0,5
— в столбце D – значения x = p * cos ( t )
— в столбце Е – значения у = p * sin ( t )
— выделить значения в столбцах D и E и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )

Построить лемнискату Бернулли по следующим данным:
— в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
— в столбце В – значения t = a * π/180 (угол в радианах)
— в столбце С – значения r = 2* sin (2* t ) 2
— в столбце D – значения x = r * cos ( t )
— в столбце E – значения y = r * sin ( t )
— выделить значения в столбцах D и E и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )

П остроить график в форме сердца по следующим данным:
— в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
— в столбце В – значения t = a * π/180 (угол в радианах)
— в столбце С – значения x = 16*( sin ( t )) 3
— в столбце D – значения у =13* cos ( t )–5* cos (2* t )–2* cos (3* t )– cos (4* t )
— выделить значения в столбцах C и D и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )

источники:

http://facty.at.ua/publ/raznoe/formula_ljubvi_i_grafik_v_vide_serdca_originalnoe_priznanie_v_ljubvi/6-1-0-71

http://pedsovet.su/excel/48255_krasivye_grafiki_v_excel

Сердце из цветных карандашей.

Каждый из вас знаком со многими графиками функций: параболой, гиперболой, кубической параболой, но знаете ли вы, что существует такая функция, графиком которой является сердце?

Из уравнения вида ( x 2 + y 2 – 1)3 – x 2 y 3 = 0 получается график в форме сердца.

Давайте попробуем решить его .

Перенесем x 2 y 3 вправо:

( x 2 + y 2 – 1) 3 = x 2 y 3

Извлечем из кубического корня обе части уравнения:

3 √( x 2 + y 2 – 1) 3 = 3 √ x 2 y 3

x 2 + y 2 – 1 = x 2/3 y

Переносим x 2/3 y влево:

y 2 x 2/3 y + x 2 — 1 = 0

У нас получилось квадратное уравнение, где a = 1; b = — x 2/3 ; c = x 2 — 1

Находим дискриминант: D = b 2 – 4 ac = (- x 2/3 ) 2 – 4*1*( x 2 -1) = x 4/3 – 4 x 2 + 4 и корни:

Находим дискриминант (x2 + y2 – 1)3 – x2y3 = 0

Следовательно, на одно значение x приходится два значения y .

Находим несколько значений y , подставляя в функцию значения x :

Лепестковая диаграмма в Excel в полярной системе координат

Лепестковая диаграмма по внешнему виду напоминает паутину или звезду. Достаточно специфическое изображение, позволяющее отображать данные каждой категории вдоль отдельной оси. Каждая ось начинается в центре рисунка и заканчивается на внешнем круге.

Что показывает лепестковая диаграмма

Лепестковая диаграмма – разновидность круговой, которая отлично подходит для представления данных, сгруппированных по определенному признаку (по годам, месяцам, категории товаров и т.п.).

В каких ситуациях полезна именно лепестковая диаграмма:

  • нужна максимальная наглядность;
  • необходимо проиллюстрировать изменчивость показателей сразу по нескольким направлениям;
  • важно показать на одном графике зависимость переменных величин от набора стабильных значений.

График паутинообразного типа напоминает по форме колесо. Каждый набор переменных отображается вдоль отдельной оси-спицы. Построение полярной кривой лепестковыми диаграммами выполняется очень просто. Вся графическая область этого типа диаграмм имеет полярную систему координат.

Как построить лепестковую диаграмму в Excel

  1. На пустом листе создаем таблицу с данными. Или запускаем книгу, где хранится готовая информация для диаграммы лепесткового типа. Будьте внимательны: независимые переменные (причины) находятся в строках. Зависимые (воздействия) – в столбцах. Данные имеют одинаковый формат. Данные.
  2. Выделяем данные, которые нужно отобразить на диаграмме. Переходим на вкладку «Вставка» в группу «Диаграммы». Лепестковые находятся в «Других диаграммах». Для примера выберем подтип «заполненной». Лепестковая диаграмма.
  3. После нажатия ОК появится рисунок. Чтобы изменить цвет заливки, стиль, размер построенной диаграммы, используйте вкладки «Макет», «Формат», «Конструктор». В примере – объемная диаграмма лепесткового типа.

Пример.

* При выделении ячеек с данными для включения в график названия тоже можно выделять. Excel распознает их и включает в подписи к секторам.

В примере получился такой рисунок, т.к. в таблице только один столбец с переменными значениями. Возьмем для построения диаграммы лепесткового типа данные из другого диапазона:

Диапазон данных.

Добавились столбцы с переменными. Их нужно включить в диаграмму. Для этого щелкаем правой кнопкой мыши по области построения и нажимаем «Выбрать данные». В открывшемся диалоговом окне добавляем элементы легенды.

Настройка источника данных.

Получаем такой рисунок:

Пример1.

* Чтобы не перегружать рисунок, количество столбцов с данными не должно быть больше семи.

Построение графика в полярной системе координат с помощью Excel

В разных областях науки и техники существуют декартовые координаты и полярная система координат. Примеры знаменитых кривых в полярных координатах – уравнение кардиоиды, архимедова спираль, уравнение розы и др.

Инструмент «Лепестковая диаграмма» позволяет легко и быстро строить графики в полярной системе координат:

  1. для каждой категории предусмотрена отдельная ось, а все оси выходят из одной точки – центра;
  2. значение ряда данных – расстояние от центра до маркера – величина радиуса;
  3. категория – угловая координата точки – наклон радиуса.

Известны следующие значения точек:

π /8 π /6 π /4 π /3 3π/8 5π/12 π/2 7 π/12
5 π/8 4 π/6 3 π/4 5 π/6 7 π*8 11 π/12 π

Заполним таблицу данных в Excel. Программа понимает число π и автоматически рассчитывает синусы.

Формулы для заполнения первого столбца берем из таблицы значений точек:

В соседнем столбце запишем формулу, по которой Excel будет считать значение функции r:

Значение функции r.

Выделим найденные значения функции. Перейдем на вкладку «Вставка». Подтип лепестковой диаграммы – «Лепестковая с маркерами». Получим в результате вот такой график в системе полярных координат:

Пример2.

На одной графической области в полярных координатах с помощью диаграммы лепесткового типа можно построить два и более графика.

December 8 2014, 23:09

Categories:

  • Наука
  • Образование
  • Cancel

Формула любви или воспоминания о математике

Недавно набрел в интернете на график функции, которая напоминает сердечко. Когда-то в универе мы тоже пробовали такую построить, но то ли времени не хватило, либо просто отнеслись у этому как к приколу.
Я тут ковырялся в своем маке и нашел там забавную программку, называется Grapher, которая умеет строить графики функций. Решил проверить.
Вот формула:
Love_formula

Вбиваем ее в редактор формул mac и вуаля:
Screen Shot 2014-12-08 at 22.57.04
Действительно, функция показывает график, похожий на сердце! Если честно, не ожидал. После этого решил вспомнить немного школьную математику и привести функцию к классической y=x. Получилось не с первого раза, сердце не было похоже на исходное:
Верхняя часть сердца слишком заостренная. Нижней части нет вообще…
Screen Shot 2014-12-08 at 23.01.46
Верхняя часть такая же заостренная, появилась нижняя часть, но есть пропуск в районе пересечения с осью абсцисс. Опять неудача…
Screen Shot 2014-12-08 at 23.07.27

Меня зацепила эта идея. Буду завтра пробовать еще раз привести функцию к человеческому виду.

На эту статью меня подтолкнул интерес дочери к возможности описать изображение сердца формулами. Это не новая тема, она уже довольно «широко освещена» в интернете. Но простых и грамотных мануалов как сделать простое изображение сердца, к сожалению, я не нашёл. Либо в них использована алгебраическая форма с уравнениями шестого порядка, либо полярная система координат, а ни то ни друге не очень удобно для быстрого графического изображения функции в программах типа Calc или Excel. Так как, я думаю, это может оказаться интересным не только ей, я выкладываю небольшие соображения по этой части сюда, стараясь не очень сильно углубляться в математику, хотя как вы понимаете, совсем без неё тут не обойтись. Впрочем, базового школьного курса должно быть достаточно, чтобы понимать что происходит.

Кардиоида и маленькое занудство

Слово кардиоид — можно перевести с греческого как «имеющий вид сердца» (καρδία — сердце, εἶδος — вид). Первые упоминания об этой линии появились в начале XVIII века. Само же название этой линии в 1741 году дал Жан-Франсуа Сальвемини де Кастильон в одной из своих работ, посвящённых ей.
В полярных координатах её уравнение выглядит так: r = 2a(1 + cos(φ)). Построить её в LibreOffice Calc можно при помощи сетчатой диаграммы линии. Например, мы можем сделать столбец с углами от 0,017 до 6,283 радиана, и подставить это значение ссылкой вместо φ в формулу. Если вам сложно понимать радианы, можно использовать знакомые градусы от 1 до 360, но тогда вам нужно будет позаботиться о переводе их в радианы, когда вы будете записывать формулу. Константа a в уравнении — это радиус окружности, поэтому мы его можем приравнять к единице, или другими словами, в данном примере опустить. Формулы для таблицы будут выглядеть так: =2*(1+COS(A1)) — для входящих углов в радианах =2*(1+COS(RADIANS(A1))) — для входящих углов в градусах. Затем нам нужно выделить результирующий столбец (углы не нужно указывать в диаграмме, они заданы будут автоматически) и создать сетчатую диаграмму «только линии». Ось в сетчатых диаграммах в LibreOffice повернута вертикально, поэтому нам нужно развернуть диаграмму на 90 градусов против часовой стрелки. Выйдите из редактора диаграмм, нажмите на неё правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню «Положение и размер». На вкладке «Вращение» в поле «Угол поворота» поставьте значение 270 (360-90=270). Теперь у нас есть классическая кардиоида:

Сетчатая диаграмма с изображением кардиоиды в LibreOffice Calc

Как видите, в электронных таблицах типа Calc и Excel, построение линий в полярных координатах выглядит не очень эстетично для наших целей, да и делается это достаточно муторно, хотя такой способ тоже приемлем. Кроме того, если мы будем делать более сложные линии (например спирали), то нам придётся действительно изгаляться, чтобы добиться нужного результата. Поэтому, дальше я буду описывать только прямоугольную (Декартову) систему координат.
Алгебраическая форма записи кардиоиды в прямоугольных координатах:

Алгебраическая форма записи уравнения кардиоиды  в прямоугольных координатах

Это тоже не очень красиво, кроме того, приведение алгебраических выражений к корням выше второй степени (в этом примере четвёртой) не всегда нам даёт простую и удобную для записи форму. Именно поэтому, часто используют параметрическую форму уравнения. Для кардиоиды параметрическая форма в прямоугольных координатах будет выглядеть следующим образом:

Параметрическая форма записи уравнения кардиоиды в прямоугольных координатах

где a — константа (радиус окружности), а t — это параметр, который мы будем задавать.
Для того чтобы повернуть наше сердце в нормальное положение, можно просто поменять x и y местами. Для нашей цели такое решение достаточно приемлемо. Поэтому таблица будет выглядеть так: в первом столбце у нас будут цифры от 0 до 6,28 (=2*3,14), я сделал с шагом 0,1, во второй столбец мы помещаем формулу =2*SIN(A1)-SIN(2*A1), а в третий =2*COS(A1)-COS(2*A1) и протягиваем их до конца столбца. Диаграмму будем строить на двух последних столбцах. Выделяем их, и вызвав мастер диаграмм, выбираем диаграмму XY (разброс) «Только линии». Легенда нам тут не нужна, поэтому на четвёртом шаге можно снять галочку «Показать легенду». После нажатия в мастере «Готово», щелкаем по линии правой кнопкой мыши и выбираем «Формат рядов данных…». На вкладке «Линии» в разделе «Цвет» выбираем желаемый цвет, я выбрал «Красный 3». После этого можно выйти из мастера диаграмм. Чтобы придать диаграмме правильные очертания её нужно немного уменьшить по горизонтали. Вот, что в итоге у меня получилось.

График кардиоиды в прямоугольных координатах

Форма кардиоиды встречается не редко, самыми известными вещами, наверное, являются микрофоны и антенны с кардиоидной направленностью. Такая форма позволяет увеличить помехоустойчивость и сохранить достаточно большой угол для работы. В природе форму кардиоиды можно увидеть в отраженном свете от предметов напоминающих вогнутые зеркала (например, кольцо).

Отражение света от внутренней поверхности кольца

Спираль Архимеда

Ещё одна классическая и хорошо известная кривая, при помощи которой можно изобразить сердце, — это спираль Архимеда. Спираль Архимеда была описана, как вы понимаете, Архимедом в III веке до н.э., хотя достаточно точное её воспроизведение было и раньше. Формула спирали в прямоугольных координатах в параметрическом виде выглядит следующим образом:

Формула в параметрическом виде для прямоугольных координат для построения спирали Архимеда

Спираль, это естественно только один виток, поэтому для наших целей нам нужно будет взять две спирали: одну, закрученную по часовой стрелке, и второю, её близняшку, закрученную против часовой. Поэтому, множество на котором нам нужно будет строить спираль -3,5π ≤ t ≤ 3,5π .
Заполним столбец A числами от -11 до 11 (≈3,5*3,14) с шагом 0,1. В первую ячейку второго столбца введём формулу для x: =A1*COS(A1), в первую ячейку третьего столбца введём формулу для y: =A1*SIN(A1), протянем их до конца множества. Теперь нам осталось только сделать график для нашей кривой. Выделяем второй и третий столбец и запускаем мастер диаграмм, выбираем диаграмму XY(разброс), убираем легенду и перекрашиваем линию, то есть, шаги те же, что и для предыдущего графика. В центре мы получили маленькое красивое сердечко с подвеской:

Спираль Архимеда в прямоугольных координатах в LibreOffice Calc

Кроме сердечек спираль Архимеда используют для вычерчивания спиральных пружин, улиткообразных корпусов центробежных насосов, профилей кулачков в кулачковых механизмах.

Эвольвента окружности

Так как я обещал в начале статьи особо не занудствовать математическими терминами и выводами, то скажем просто: Эвольвента окружности, в данном контексте, представляет обобщённую форму спирали Архимеда :). Если вам интересны трансцендентальные кривые и их свойства, я рекомендую обратиться к книге А. А. Совелова «Плоские кривые. Систематика, свойства, применения», а тут я постараюсь продолжить повествование ненавязчиво и без лишних углублений в математику.
Параметрическая форма в прямоугольных координатах для эвольвенты окружности выглядит следующим образом:

Уравнение Эвольвенты окружности параметрического вида в прямоугольных координатах

В этой формуле у нас появилось 2 новых параметра: R и h. Не тяжело догадаться, что при h &lt 0 и h = -R (например, R=1, h=-1) мы получим уравнение спирали Архимеда с иксами в обратном порядке для того случая, который был представлен выше. «Играя» этими двумя параметрами, мы можем изменять вид линии, от абсолютного круга, до различных спиралей. Для нас же, наверное, будет интересен случай когда R = 1, а h = 0. То есть уравнение примет вид

Упрощенное уравнение Эвольвенты окружности параметрического вида в прямоугольных координатах

Если вы читали статью с самого начала, то для вас не будет сложностью построить диаграмму. Множество, на котором я предлагаю строить ее с заданными параметрами: от -10,9 до 10,9. Итоговый вид её будет следующий:

График Эвольвенты окружности в прямоугольных координатах в LibreOffice Calc

Если менять параметры R и h, нижние «хвостики» у спиралей будут менять своё положение от пересечения, до образования разрыва между ними, поэтому найдя понравившуюся вам форму, придётся немного подкорректировать диапазон множества на котором она построена. Оставляю эту задачу вам.
Эвольвента окружности часто используется при проектировании зубчатых колёс, также эвольвенту можно получить при сматывании нити с цилиндрической поверхности.
Вообще, спирали очень интересная тема, и не только с точки зрения геометрии, но и потому, что они постоянно встречаются в природе, примерами могут быть цветок подсолнуха, сосновая шишка и многое другое.

Бокаловидное сердце

Это изображение сердца было предложено H. Dascanio в 2003 году. К сожалению, самые ранние источники указывают, что это была личная переписка, и более подробная информация появления этого сердца останется, наверное, загадкой. Формула, предложенная Dascanio, выглядит вот так:

Формула бакаловидного сердца

В этой формуле есть натуральный логарифм и модуль числа. В записи LibreOffice Calc эти формулы буду выглядеть для x =SIN(A2)*COS(A2)*LN(ABS(A2)) и для y =(ABS(A2)^(1/3))*(COS(A2)^0,5). Диапазон значений параметра t должен быть от -1 до 1. При построении этого сердца есть один нюанс, хотя в общем, достаточным шагом будет 0,05, приблизительно с -0,2 и до 0,2 приближаясь к нулю нужно шаг уменьшать, создавая тем самым лучшее разрешение графика на этом интервале (в прилагаемом файле есть пример). В остальном это сердце строится как и предыдущие. Изображение, которое мы должны получить, выглядит так:

График бакаловидного сердца в LibreOffice Calc

Вытянутое сердце

Ещё одним примером приближенного изображения сердца может быть найденное мной на просторах интернета (к своему сожалению, не могу вспомнить источник, если вы знаете, сообщите, пожалуйста) форма, достаточно близкая к сердцу, но немного вытянутая по вертикали. Его формула выглядит следующим образом

Формула вытянутого сердца для прямоугольных координат в параметрической форме

Строить его нужно на диапазоне от -π до π с шагом 0,01. Сердце получается немного продолговатым, но достаточно приемлемым по форме, если сравнивать с предыдущим вариантом:

График вытянутого сердца для прямоугольных координат в libreOffice Calc

Маленькое замечание, так как в этой диаграмме точки по x стоят у нас достаточно часто, то мы можем отсортировать их по иксам. В этом случае мы получим закрашенное сердечко:

Закрашенное вытянутое сердца для прямоугольных координат в libreOffice Calc

Выбор множества для построения линии тоже может принести не мало интересных открытий в простых фигурах, но я боюсь что этот рассказ выходит за рамки этой статьи, поэтому на этом пока закончу давать вам свои идеи.
Конечно, это не самый лучший вариант формулы сердца, поэтому рассмотрим следующий.

Классический вид сердца

Эта формула сердца была предложена Georg-Johann, одним из редактором Wikipedia, в июле 2009 года. Насколько я понял, оно было создано путем интерполяции.
На мой взгляд, из всего что я видел, подготавливаясь к этой статье, этот вариант является самым правильным и знакомым. Хотя, как говорится в поговорке: «на вкус и цвет все фломастеры разные». Формула в параметрическом виде для полярных координат этого сердца выглядит следующим образом:

Формула классического сердца для прямоугольных координат в параметрической форме

В LibreOffice Calc мы его строим так же, как и предыдущие, только диапазон будет от 0 до π, шаг я предлагаю сделать 0,1. Во втором столбце для координаты х вводим формулу =16*SIN(A1)^3, а в третий столбец для y =13*COS(A1)-5*COS(2*A1)-2*COS(3*A1)-COS(4*A1). После чего выделяем второй и третий столбец и, как и в предыдущих случаях, строим диаграмму.

прилагаемом файле

График классического сердца в прямоугольных координатах в LibreOffice Calc

Формула любви или вместо заключения

Кажется, я сумел сдержать свое обещание — не занудствовать. Я пишу эту статью накануне 14 февраля, дня, который многие называют днем влюблённых, и хотел бы добавить пару слов. И простое изображение сердца, и формула, рисующая его на графике, никогда не заменит вашу любовь к близкому, так же как химическая формула никогда не заменит нам воду. Используйте их для того, чтобы порадовать и удивить любимого человека. Но в настоящей формуле любви должно обязательно присутствовать уважение и понимание, причем с обеих сторон и, наверное, в первую очередь, с вашей. Но эти два параметра относятся уже к алгебре нечетких чисел, а значит выходят далеко за рамки этой статьи. Приятного всем праздника и несгораемой любви в ваших сердцах.

Дополнительная литература и источники

  • А. А. Совелов «Плоские кривые. Систематика, свойства, применения»
  • Диаграммы в LibreOffice — онлайн справка
  • Очень большая статья по изображению сердец на сайте mathematische-basteleien.de, в том числе и, формулами
  • Пользовательская страница Georg-Johann на Wikipedia
  • Точка за точкой — статья на немецком языке с примерами про интерполяцию.
  • Сердце как символ — статья в Wikipedia про символику сердца.
  • Множество Мандельброта — статья в Wikipedia с примерами фракталов кардиоиды.
  • Создание сетчатых диаграмм при помощи мастера в LibreOffice Calc.
  • Создание линейных графиков (Диаграмма XY) при помощи мастера диаграмм в LibreOffice Calc.

Построение графиков в Excel по данным таблицы

В MS Excel есть возможность не только проводить вычисления, используя разные формулы, но и также строить на их основе различные диаграммы: гистограммы, круговые диаграммы, точечные и т.д.
В этом уроке мы разберем, для чего применяют графики.
И так, графики – это разновидность диаграммы, схожая с гистограммой. Они бывают трех видов: простой, график с накоплением и нормированный график с накоплением. Каждый из этих графиков бывает двух видов: с маркером и без. Так эти два вида строятся одинаково, рассмотрим только маркированные графики.
Коротко опишем применение каждого графика, и далее на примерах разберем более подробно, как их построить.
a) Простой график нужен для того, чтобы изобразить, как изменяется некое значение во времени (прибыль по месяцам; рождаемость по годам и т.д.).
b) График с накоплением показывает, как изменяется составляющая целого значения с течением времени. (Лучше использовать диаграмму с накоплением)
c) Нормированный график с накоплением показывает изменение доли каждого значения с течением времени.
Есть еще объемный график, который схож с простым графиком. Поэтому мы покажем только его конечный вид.

Простая диаграмма

Рассмотрим простой график на примере таком примере прибыли некоторой фирмы по 3 товарам за определенный период. Для этого выделим нужные нам ячейки, как на рисунке ниже.

1.1.png

Теперь строим простой маркированный график. Для этого выделяем диапазон В1:D6, на главное ленте выбираем Вставка–Диаграммы (нажимаем на стрелочку справа сверху).
В появившемся окне выберем нужную нам диаграмму. В первом случае – простой график. Нажимаем ОК.

1.2.png

Выбираем график слева, т.к. он показывает изменение прибыли во времени.
Если вы все сделали правильно, то должно получиться так, как на рисунке ниже:

1.3.png

Итак, диаграмма построена, но на ней не отображаются года. Изменить название диаграммы очень просто. Нужно нажать на заголовок и ввести подходящее название. Например, Прибыль по товарам в 2010-214 гг.
Для того, чтобы года отображались на оси Х, необходимо нажать на ось правой кнопкой мыши для вызова контекстного меню и нажать Выбрать данные.

1.4.png

После этого появится такое окошко:

1.5.png

Изменяем подписи горизонтальной оси. Должно открыться такое окошко:

1.6.png

Нажимаем туда, где выделено красным и выбираем диапазон. В нашем случае это А2:А6. И нажимаем клавишу Enter и ОК. В результате этого должно открыться предыдущее окно, но выглядеть будет следующим образом:

1.7.png

Нажимаем ОК, меняем название диаграммы. Теперь она должна выглядеть так:
1.8.png

Осталось добавить подписи данных. В версии Excel 2013–2016 это делается очень просто. Нажимаем на плюсик справа, который вызывает различные команды и ставим галочку Название осей. Должно получиться так:

1.9.png

Как и в случае с названием, ставим курсор в область каждой из осей и подписываем их согласно условию. Например, ось Х – Год, ось Y – Прибыль. Должно получиться так, как на рисунке ниже:

1.10.png

В MS Excel версиях 2007-2010 форматировать оси, область диаграммы и т.д. с помощью дополнительной вкладки на ленте Работа с диаграммами.

График с накоплением

Строим по этим же данным график с накоплением. Повторяем все те же самые действия, как и в п.1.
Поэтому мы покажем начало, на котором видно, какой график выбираем, и конец, на котором виден результат работы.

1.1.png

2.1.png

2.2.png

Нормированный график с накоплением

Рассмотрим третий тип графика на том же примере, выполняя все действия, как в первых двух пунктах.

3.1.png

3.2.png

Объемный график

Объемный график похож на первый с той лишь разницей, что выполнен в объеме.

4.1.png

4.2.png

В этой работе были рассмотрены различные варианты построения такой разновидности диаграмм, как графики. А также случаи их применения. Для изучения построения диаграмм в программе Эксель заходите читать статьи на Справочнике!

Тест по теме «Графики в Excel»

Содержание

Введение ……………………………………………………………….….…..3

Раздел I. Теоретическая часть …………………………………………………6

1.1. История создания функций ……………………………………………….6

1.2. Определение графика функции и способы его задания………………….8

Раздел II. Практическая часть………………………………………………….9

2.1 Построение графиков функций в среде Excel……………..…9

2.2 Построение графиков функций в среде MathCad ……………………….12

2.3. Построение графиков функций в среде Pascal…………………………15

Заключение ……………………………………………………………………18

Список литературы ……………………………………………….……19

Один и один — получается два. Все одиноки — здесь ты, а там я.
Люди всегда одиноки вдвойне сами с собою наедине.
Если б их что-то сблизить могло, сразу б из двух получилось одно.
Пусть математика сложит сердца — чтобы проделать нам путь до конца.

Существует два способа воздействовать на людей: способ понравиться и способ убедить.

Блез Паскаль

Новые горизонты открылись благодаря применению вычислительной техники, поставленной на службу человечеству в результате развития научно-технического прогресса. Многие физиологические процессы, связанные с функционированием сознания человека, мы можем наблюдать на экранах современных приборов. Но все знания об эволюции, инстинктах и рефлексах, физиологии и генетике – это только теория, без практики она мертва. Основываясь на этом факте, тема построения графиков функций в полярных координатах с помощью компьютера в средах MathCad, Excel, ABCPascal подробно рассмотрена в нашем исследовании.



-80%

Скачать разработку

Сохранить у себя:

Проект «Сердце Тобина» в в средах MathCad, Excel, ABCPascal (109.08 KB)

Похожие файлы

  • 26 задача ЕГЭ теория и разбор часть 2

  • 26 задача ЕГЭ теория и разбор часть 1

  • План- конспект занятия по теме ПАПКИ. Технологическая карта занятия с ребенком с ОВЗ — РАС

  • Презентация «История развития ЭВМ»

  • Методическая разработка учебного занятия по информатике «История развития ЭВМ»

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как построить график в word по функции
  • Как построить график в word по своим данным
  • Как построить график в word excel
  • Как построить график в excel чтобы была одна линия
  • Как построить график в excel через функцию если